一种极端天气条件下配电网预警系统设计与研究

为了提高配电网在极端天气事件下设备故障及电力失效预测准确率，设计了一种配电网极端天气预警系统。该系统包含三层结构，分别进行信息采集、信息处理和预警与评估。同时，提出了一种预测输电线路在台风灾害下受损概率的混合方法，采用极值Ⅰ型概率分布和蒙特卡罗方法模拟风场，采用随机森林预测输电线路的破坏概率，从而为防灾减灾提供决策支持。通过仿真分析，结果表明所提方法比传统RF方法性能更优。     

基于卡尔曼滤波和TITAN路径的雷电预警

雷电灾害是一种常见的自然灾害,受其发生的随机性、瞬时性、地域性影响,预警预报具有一定的难度;为提高雷电短临预报的准确性和及时性,文章提出了一种新型的基于clique聚类识别和卡尔曼滤波算法进行雷电识别及追踪外推的方法,并在自主开发的广州市雷电监测预警系统中采用该算法和传统的雷暴识别、跟踪、分析路径算法(TITAN)分别实现了未来1小时逐6分钟(即6、12、…、60 min)的雷电路径预报;通过2020年5月至10月广州地区闪电定位数据对两种算法的检验分析表明:两种算法基本性能接近,均能有效识别、追踪和预测出大部分雷暴移动路径,且经过优化的新算法在各时次的预测命中率上均已优于传统基于TITAN风暴路径的预测算法,对于提高雷电临近预报的准确性有一定参考价值。     

输电线路防外力破坏预警系统的设计与实现

针对各种施工吊车、塔吊等超高车辆在输电线路线旁作业或线下通行以及各种违法、违章行为造成输电线路断裂、短路,导致停电等事故隐患,设计一种基于超声波测距的输电线路防外力破坏预警系统.该系统由线上测距机和现场告警终端构成,采用超声波测距获得输电线路与隐患目标之间的距离,利用短距离无线传输将距离测量信号传送至现场告警终端,由现场告警终端分析、判决、处理后执行语音报警,从而达到保护输电线路安全的目的.详细介绍了系统功能、系统构成、无线模块及其与单片机之间的接口编程等.     

土壤电阻率影响下输电杆塔线路自主防雷保护系统设计

传统防雷系统存在防雷水平不佳,花费过高等问题,为此,设计一种土壤电阻率影响下输电杆塔线路自主防雷保护系统.结合信息中心机房设计系统的硬件部分,详细描述系统硬件的设计原则.由于土壤电阻率影响下输电杆塔线路的杆塔横担接地,采用延续伸长接地体连接各个基杆塔的接地装置,为输电杆塔线路自主防雷提供一条低阻通道,有效预防输电杆塔线路遭受雷击.仿真实验结果表明,所设计系统能够有效防止雷电攻击,同时为后续的研究奠定坚实的基础.     

基于卫星遥感及数据库同步的气象灾害监测预警系统设计

为缩小预警监测指标与测试指标之间的数值差,实现对气象灾害现象的准确监测,设计基于卫星遥感及数据库同步的气象灾害监测预警系统。在中心站体系内建立自动监测站局域网络,按照实际响应需求,连接影像显示模块与预警、响应模块,完成监测预警系统主站部分的设计。求解遥感影像数据集,根据卫星信息堆叠系数求解结果,定义核函数任务映射表达式,实现基于卫星遥感技术的气象灾害监测信息处理。建立数据库模型,通过分析中间件性能需求的方式,确定监测数据的XML同步处理结果,完成数据库同步中间件的搭建,结合相关设备元件,实现基于卫星遥感及数据库同步的气象灾害监测预警系统设计。实验结果表明,卫星遥感及数据库同步处理技术可以有效控制预警监测指标与测试指标之间的数值差,其最大取值结果不超过0.26,符合精准监测气象灾害现象的应用需求。     

基于雷电入射角计算的输电线路跳闸故障预测研究

传统方法未考虑雷电入射角特征,预测精度较低。为此,提出基于雷电入射角计算的输电线路跳闸故障预测研究。在获取入射角概率分布前提下,分别计算入射角不同时的输电线路暴露距离;运算相邻两个时刻所有雷区之间最有可能轨迹,建立优化模型;构建价值函数矩阵,利用匈牙利算法变换价值方阵,确定雷电发展的最佳路径;结合输电线暴露距离与雷电发展路径,通过雷电移动速度与半径变化系数得到跳闸故障预测公式。仿真实验证明,该方法可以准确预测出跳闸区域,虚警率较低,受环境干扰小,有助于及时采取应对措施,减少经济损失。     

基于AHP-熵-模糊理论的冀北地区输电线路雷击灾害风险研究

利用2011-2020年冀北地区输电线路受灾数据,分析引发线路跳闸或停运故障的各种灾害,其中雷击灾害造成的冀北电网故障最多,占总灾害的29.2%;另外,冀北输电线路雷电灾害具有明显的地域性、月变化、年变化特征。建立输电线路雷击灾害风险评估模型：构建用于输电线路评估的指标体系,然后利用AHP层次分析法、熵权法相结合的主、客观综合评价法计算风险评估指标的组合权重,最后基于模糊理论评估电网线路雷击灾害风险。以冀北地区输电线路为例进行数值计算,研究表明：该评价方法能够解决风险评估过程中的不确定因素,降低主观影响,提高风险评估方法的准确性。     

在精细化气象要素下输电线路覆冰预测预警研究

南方地区冬季输电线路自然覆冰是线路运维难题和灾害预防课题,提升该地区线路覆冰预测预警能力迫切需要。本文在分析国内外输电线路覆冰预测模型及工程应用问题基础上,总结提炼出精细化气象要素下基于统计-经验知识确定覆冰等级方法进而建立覆冰等级区划,再结合线路自然环境的地形和气象因素构建相应较强泛化能力的覆冰等级模型,从而建立有效的线路覆冰预测预警工作机制。2年应用实践验证,该模型及工作机制能准确地预测预警线路覆冰状态。     

基于多要素动态权重算法的雷电预警系统解决方案

通过对基于多要素动态权重算法的雷电预警系统解决方案的介绍,讲解了雷电预警装置的工作原理和技术实现过程,最终实现记录遭受雷击的技术数据、让系统软件远程监控电源分合闸状态、预警管理人员、自动分合闸切断和连通市电的建设目标.     

雷电临近预警系统设计

为全面提升重点资源地域的防雷安全水平,有效防御和减少雷电灾害和公共安全的危害,根据重点资源地域防雷现状和需求,本着“预防为主、安全第一、科学合理、统筹兼顾”的原则,开展雷电预警系统和雷电灾害防护体系的二大体系的建设,可有效防御和减少雷电灾害,提重点资源地域雷电灾害防御能力和安全管理水平。本研究建立了一套广域网局部雷暴云、闪电预警系统,雷电临近预警系统,能够及时、准确地预报当地雷击活动情况,对处在工作状态的易燃易爆场所、人员高度集中场所提供预警信息,使工作人员能够有充分的时间施加防范措施,减少危害的发生。     

基于模糊控制的滑坡监测预警系统设计

针对目前用于滑坡灾害监测预警的诸多方法中存在的传感器选择种类单一、预警功能与监测数据相分离等问题,设计一种基于模糊控制的滑坡灾害监测预警系统。设计以导致滑坡灾害的主要因素为切入点,运用智能传感器组群对山体进行实时监测,对采集到的实时数据运用模糊控制系统进行处理,最终实现对滑坡灾害发生概率的预测。实验结果表明,该系统对滑坡灾害发生概率的预测达到了较为理想的效果,可为滑坡灾害监测人员的工作提供便利与支持。     

基于Android的输电线路巡检系统的设计与实现

针对传统输电线路巡检工作监督不到位、作业不规范、安全事故多等缺陷,结合智能移动技术与输电线路巡检规范,设计并实现了一套基于Android的输电线路巡检系统。系统采用基于MVC的层级架构风格,利用GPS定位、多线程机制、传感器以及语音识别等关键技术,实现了任务管理、缺陷管理、资料库、异常状态告警以及数据同步功能,并根据实际应用场景和业务需求开展了初步测试实验。结果表明,该系统能够自动判断到达杆塔,规范巡检作业流程,支持线路名称语音输入以及异常状态告警,可提高巡检工作的智能化和安全性。     

泥石流智能监测预警系统设计

针对目前用于泥石流灾害监测预警方法存在的传感器选择种类单一、预警功能与监测数据相分离等问题，设计一种基于模糊控制的泥石流灾害监测预警系统。设计以导致泥石流灾害发生的主要因素为切入点，运用新型传感器对泥石流进行实时监测，借助于模糊控制系统对采集到的实时数据进行处理，最终提高对泥石流灾害发生概率预测的准确性。实验结果表明，该系统对泥石流灾害发生概率的预测达到了较为理想的效果，可为泥石流监测相关工作人员提供便利与支持。     

输电线路远程监控与故障预警在线监测控制器研究

设计输电线路远程监控与故障预警在线监测控制器,融合多种传感器技术,实时采集输电线的运行状态、微气象信息和危险点图像等信息,对输电线路特殊环境起到远程监控和故障预警作用。     

基于ESN的高速公路黄河特大桥团雾预警系统设计

为解决黄河特大桥团雾出现无法预测、团雾分布状态难以估测、团雾影响范围难以测量对影响黄河特大桥发布交通管控措施的问题,针对黄河特大桥气象条件,设计出一种基于回声状态网络(ESN)预测算法的高速公路黄河特大桥团雾预警系统;预警系统采用分布式结构,由主站和子站构成,利用主站和子站连接的气象传感器、雷视一体等设备,主站和子站都能获取实现团雾预测相关的测量信息;子站通过Zigbee网络将获取的数据信息发送给主站,主站中的边缘计算终端利用主站获取的数据和子站传送的数据结合ESN预测算法对是否出现团雾进行预测,并利用雾端路测终端将预警信息发送到云端或指定服务器上;将团雾预警系统部署在黄河特大桥进行实验测试,结果表明：该系统能准确预警黄河特大桥是否出现团雾。     

基于WebGIS的特殊气象特征安全监测预警系统设计

为了更好地融合分析地理信息数据与气象信息数据,预测出准确的气象特征,完成气象的安全监测预警工作,设计一种基于WebGIS的特殊气象特征安全监测预警系统,在系统硬件区域内更新设计系统运行的基本架构,为系统软件区域提供运行基础;在系统的软件区域融入最新系列的网络地理信息系统,排除环境因素对于气象特征预测的干扰,完成特殊气象特征的预测;最后通过对比实验测试,证明设计的特殊气象特征安全监测预警具有综合分析能力,对于特殊气象特征的预测不具有延时性,从而提高系统对气象事件预测的准确效果,最快速度做出防范措施,降低气象带来的危害。     

基于模糊熵的轨道电路分路不良故障自动预警系统设计

为使预警软件能够准确识别轨道电路分路的不良故障行为,设计基于模糊熵的轨道电路分路不良故障自动预警系统。设置电源电路,借助RS485转RS232接口模块,将电源回路与微处理器元件、显示及报警模块相连,完成轨道电路分路不良故障自动预警系统硬件设计。根据熵性质定义条件,求解模糊熵参数,以此为基础,分析故障信号的模糊特征,完成模糊熵算法的预警原理研究。完善编码器-解码器结构模型,根据预警指标取值结果,界定警限区域范围,实现轨道电路分路不良故障预警体系的建立,完成基于模糊熵的轨道电路分路不良故障自动预警系统软件设计。对比实验表明,应用基于模糊熵自动预警系统,可将非故障电压与故障电压之间的差值水平控制在0.05kV之内,在提升系统主机对于轨道电路分路不良故障行为的预警能力方面具有突出应用价值。     

基于谱聚类的输电线覆冰过程微气象特征提取模型

因输电线路覆冰造成的电网瘫痪是近年来常见的电网灾害之一,进而对电力系统安全运行的可控性以及电网灾害预警的可靠性提出了更高的要求。提出了基于谱聚类的输电线路覆冰过程特征提取模型,对覆冰过程进行了定性分析,该模型通过对影响覆冰过程的微气象因素进行特征提取(聚类),较为准确地对输电线覆冰严重程度进行了分离,并对微气象数据进行统计分析,将气象倾向率作为参考量,获得了严重覆冰、覆冰脱落等过程发生的气象条件,最后通过云南电网提供的相关数据验证了此模型的有效性,为电网部门输电线路覆冰灾害的预警提供气象参考条件。     

基于SMS MODEM实现对自动站系统的监控和预警

文章主要介绍SMS MODEM短信发送方法以及通过VB编程来实现对自动站监控和预警。通过定时取得远程数据库中各自动站点报文上传信息,并将相关信息通过SMS MODEM及时发送到各站的管理人员手里,同时结合声音告警,从而实现对地区整个自动站系统报文上传和网络的监控和预警。     

基于多源数据融合技术的输电线路安全监控研究

输电线路周边的环境较为复杂，以保障输电线路安全，防止输电线路故障产生为目的，研究基于多源数据融合技术的输电线路安全监控方法。在输电线路监控点设置不同类型传感器，采用分布式多点测量方式，获取输电线路监测数据。将同类传感器所采集的数据划分为两份，对每份数据实施自适应加权融合，利用加权融合算法对同类传感器数据实施一级加权融合；采用BP神经网络对数据一级融合结果进行二级融合，在确定输入层、隐含层、输出层节点数量与各函数后，通过数据训练获取全局融合结果，输出输电线路安全状态。实验结果表明，该方法在加权因子为0.3、隐含层节点数量为6的条件下，可获取最优监控结果，并显著降低输电线路故障率。